Inovasi Stasiun Pengisian Tenaga Surya dengan Penyimpanan Energi Berbasis CO2 Cair: Solusi Berkelanjutan untuk Kondisi Off-Grid

Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)

Seiring dengan peningkatan drastis jumlah kendaraan listrik, kebutuhan akan infrastruktur stasiun pengisian daya juga akan meningkat secara signifikan di masa depan. Salah satu kekhawatiran utama terkait pengembangan stasiun pengisian listrik ini adalah beban tambahan yang akan mereka berikan pada jaringan listrik. Oleh karena itu, pengembangan stasiun pengisian daya yang mandiri dan menggunakan energi terbarukan menjadi sangat penting. Studi ini mengusulkan solusi inovatif melalui pengembangan stasiun pengisian tenaga surya yang dilengkapi dengan penyimpanan energi berbasis CO2 cair untuk operasi dalam kondisi off-grid.

Sistem ini dirancang untuk menangkap dan menyimpan energi surya dengan mengonversi CO2 gas menjadi CO2 cair, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik ketika daya surya tidak tersedia atau tidak mencukupi. Dengan memanfaatkan CO2 cair sebagai media penyimpanan energi, sistem ini memungkinkan operasi stasiun pengisian daya tanpa memerlukan suplai listrik dari jaringan utama. Ketika energi surya tidak mencukupi, CO2 cair tersebut diperluas melalui turbin untuk menghasilkan daya. Inovasi ini menawarkan solusi praktis dan efisien untuk memastikan keberlanjutan stasiun pengisian daya dalam situasi off-grid.

Salah satu aspek kunci dari penelitian ini adalah investigasi terhadap penggunaan data surya dinamis tahunan dibandingkan dengan data rata-rata tahunan untuk memperkirakan performa sistem dalam kondisi off-grid. Studi ini menemukan bahwa penggunaan data rata-rata tahunan dapat menghasilkan kesalahan sebesar 37% dalam memperkirakan luas area panel surya yang dibutuhkan untuk mendukung operasi off-grid. Dalam skenario ini, luas total panel surya yang dibutuhkan mencapai 100.723 m², sedangkan perhitungan berdasarkan data rata-rata tahunan menunjukkan angka 63.938 m². Kesalahan ini menunjukkan pentingnya penggunaan data dinamis dalam merancang sistem energi berbasis surya agar dapat memenuhi kebutuhan energi secara optimal.

Secara termal dan energi, sistem ini memiliki efisiensi energi dan eksergi masing-masing sebesar 0,062 dan 0,066. Meskipun nilai ini terlihat relatif rendah, hal ini masih menunjukkan efisiensi yang wajar mengingat kompleksitas dan sifat dari sistem penyimpanan berbasis CO2 cair. Penggunaan CO2 cair sebagai media penyimpanan energi menawarkan keunggulan dalam hal densitas energi yang tinggi, yang memungkinkan stasiun pengisian daya ini untuk mengoperasikan sistem tanpa perlu bergantung pada suplai energi dari jaringan utama.

Sebagai Dosen di bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, penelitian ini memiliki relevansi besar dalam pengembangan teknologi energi berkelanjutan. Inovasi dalam pemanfaatan CO2 cair sebagai penyimpan energi adalah langkah maju yang signifikan, terutama dalam konteks pengembangan infrastruktur kendaraan listrik yang memerlukan stasiun pengisian daya yang dapat beroperasi dalam kondisi off-grid. Penerapan teknologi ini dapat membuka jalan bagi pengembangan lebih lanjut sistem penyimpanan energi berbasis gas dan cairan dalam sistem energi terbarukan.

Studi ini juga menyoroti pentingnya akurasi dalam pemodelan sistem energi, terutama dalam mempertimbangkan variasi dinamis dalam data surya. Kesalahan dalam menggunakan data rata-rata tahunan jelas menunjukkan bahwa untuk kondisi off-grid, pendekatan yang lebih presisi diperlukan agar sistem dapat dirancang dengan lebih efisien dan ekonomis. Selain itu, pendekatan berbasis turbin dalam ekspansi CO2 cair memberikan alternatif yang menarik untuk pembangkit listrik, yang pada akhirnya dapat membantu meningkatkan efisiensi sistem.

Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan kontribusi penting bagi pengembangan teknologi stasiun pengisian tenaga surya yang berkelanjutan. Dengan meningkatkan efisiensi dan kemandirian sistem, inovasi ini mendukung transisi menuju penggunaan energi terbarukan yang lebih luas dan berkelanjutan dalam sektor transportasi. Solusi ini juga memiliki potensi besar untuk diterapkan dalam skala besar, tidak hanya di wilayah perkotaan tetapi juga di daerah terpencil atau yang tidak terhubung dengan jaringan listrik utama.

Written by 

Teknologia managed by CV Teknologia (Teknologia Group) is a publisher of books and scientific journals with both national and international reach.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *